清華大學(xué)大學(xué)物理習(xí)題庫試題及答案____09_磁學(xué)習(xí)題(參考版)
2025-06-25 18:29本頁面
【正文】 = 2L取d→c的方向為dc邊內(nèi)感應(yīng)電動勢的正向，則：3分，說明cd段內(nèi)電動勢的方向由d→c 2分由于回路內(nèi)無電流 2分因為c點電勢最高，d點電勢最低，故：為電勢最高處與電勢最低處之間的電勢差1分17．2327：解：棒上線元dl中的動生電動勢為：3分金屬棒中總的感生電動勢為： I r0 r0+lcosq O L q dl w 1分4分方向由O指向另一端2分18．2769：解：(1) 在線框進(jìn)入磁場之前( 0 ≤t ≤ t1 )線框作自由落體運動：v =gt 當(dāng) 時 2分(2) 線框底邊進(jìn)入磁場后，產(chǎn)生感應(yīng)電流，因而受到一磁力：， (方向向上)2分線框運動的微分方程為：1分令，求解上式，注意到 t = t1 時 v = v1，得： (t1 ≤t ≤ t2 )2分當(dāng)， (3) 當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場后( t t2 )，通過線框的磁通量不隨時間變化，線框回路不存在感生電流，磁力為零．故線框在重力作用下作勻加速下落， 即 ( t ≥ t2 )3分19．2509：解：間的動生電動勢：4分b點電勢高于O點間的動生電動勢：4分a點電勢高于O點∴ 2分20．2742：解：由問題的軸對稱性和軸向的無限長條件可知，感生渦漩電場的場強在垂直軸線的平面內(nèi)，且與徑向相垂直3分如圖所示，選取過軸線而平行給定的無限長直導(dǎo)線的一條無限長直導(dǎo)線，與給定的無限長直導(dǎo)線構(gòu)成閉合回路(在無限遠(yuǎn)閉合)，則在過軸線的長直導(dǎo)線上，因處處與之垂直，∴電動勢為零．又在無限遠(yuǎn)處，故此回路中的電動勢就是給定的無限長直導(dǎo)線中的電動勢3分該回路的磁通量：1分由電磁感應(yīng)定律有：2分的正方向如圖所示1分 0RO196。由出發(fā)，先求任意時刻t的F (t)2分2分再求F (t)對t的導(dǎo)數(shù)：∴ 4分i方向：l t 1時，逆時針；l t 1時，順時針2分10．2150：解：兩個載同向電流的長直導(dǎo)線在如圖坐標(biāo)x處所產(chǎn)生的磁場為：2分選順時針方向為線框回路正方向，則：3分2分∴ 3分11．2407：解：長直帶電線運動相當(dāng)于電流2分正方形線圈內(nèi)的磁通量可如下求出：2分2分2分2分12．2409：解：大環(huán)中相當(dāng)于有電流：2分這電流在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小：2分以逆時針方向為小環(huán)回路的正方向，2分∴ ， 2分方向：dw(t) /dt 0時，i為負(fù)值，即i為順時針方向1分dw(t) /dt 0時，i為正值，即i為逆時針方向1分13．2499：解：建立坐標(biāo)系，長直導(dǎo)線為y軸，BC邊為x軸，原點在長直導(dǎo)線上，則斜邊的方程為： 式中r是t時刻B點與長直導(dǎo)線的距離。由此可得：x = 0處，B有最大值3分6．2252：解：圓錐擺在O處產(chǎn)生的磁感強度沿豎直方向分量B相當(dāng)于圓電流在其軸上一點產(chǎn)生的B，故： 2分， ， ， 1分用代入上式∴ 4分令 得 3分7．2269：解：，BB2分別為帶電的大半圓線圈和小半圓線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的磁感強度，B3為沿直徑的帶電線段轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的磁感強度， 3分， 3分4分8．2569：解：圓盤每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)為w / 2p，圓盤上電荷面密度為，在圓盤上取一半徑為r，寬度為dr的環(huán)帶，此環(huán)帶所帶電荷：此環(huán)帶轉(zhuǎn)動相當(dāng)于一圓電流，其電流大小為2分它在x處產(chǎn)生的磁感強度為：4分故P點處總的磁感強度大小為：2分2分9．2139：解：線框內(nèi)既有感生又有動生電動勢。4分由得： 2分積分得： 當(dāng)t = 0，v = 0，則： 2分所以： 可得： ，其中： 2分4．2653：解:電子在xz平面內(nèi)作速率為v的圓周運動(如圖)，則：∴ 2分電子運動的周期： 1分則原子的軌道磁矩： 3分的方向與y軸正向相反1分設(shè)方向與x軸正向平行，則系統(tǒng)所受力矩3分5．2054：解：(1) 利用安培環(huán)路定理可求得1導(dǎo)線在P點產(chǎn)生的磁感強度的大小為：2分2導(dǎo)線在P點產(chǎn)生的磁感強度的大小為：2分、的方向如圖所示。1分2．2253：解：設(shè)正方形邊長為l，則旋轉(zhuǎn)的正方形帶電框等效于一個半徑為～的帶有均勻面電流的圓帶。2742圖 a bO1O2OL /5 w2509圖一、選擇題1．5666：D；2．2020：A；3．2353：E；4．2354：D；5．5468：C；6．5470：C；7．2003：B；8．2046：B；9．2047：D；10．2060：B；11．2062：A；12．2373：C；13．2451：A；14．2575：D；15．2784：C；16．2090：C；17．2381：A；18．2466：D；19．2016：D；20．2049：B；21．2292：B；22．2398：C；23．2400：B；24．2608：C；25．2609：D；26．2736：B；27．2145：B；28．2147：B；29．2404：B；30．2493：B；31．2123：A；32．2504：D；33．2156：C；34．2417：C；35．2421：D；36．2752：C；37．5138：D；38．5141：C；39．5159：C；40．2183：D；41．2790：A；二、填空題1．2549： 105 Wb 2．5303： T； y軸正方向3．2023： 105 T4．2026： 107 T； 107 A有一無限長直導(dǎo)線在垂直圓柱中心軸線的平面內(nèi)，兩線相距為a，a R，如圖所示。求ab兩端間的電勢差。O1O2在離細(xì)桿a端L /5處?，F(xiàn)已知在時刻t = t1和t = t2，線框位置如圖所示，求線框速度v與時間t的函數(shù)關(guān)系 (不計空氣阻力，且忽略線框自感)。18．2769：由質(zhì)量為m、電阻為R的均勻?qū)Ь€做成的矩形線框，寬為b，在t =0 時由靜止下落，這時線框的下底邊在y =0平面上方高度為h處(如圖所示)。轉(zhuǎn)動角速度為w，O點到導(dǎo)線的垂直距離為r0 (r0 L)。今線框從靜止開始自由下落H高度，且保持線框平面與長直導(dǎo)線始終共面，求：(1) 下落高度為H的瞬間，線框中的感應(yīng)電流為多少？(2) 該瞬時線框中電勢最高處與電勢最低處之間的電勢差為多少？17．2327：一無限長豎直導(dǎo)線上通
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